滩海石油建设工程安全规则.doc
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1、滩海石油建设工程安全规则自1996-5-15起执行 前言为保证滩海石油建设工程的安全,根据“安全可靠、简易经济、重视环保”的原则,制定本标准。本标准是从事滩海石油建设工程的作业者、设计者、建造者及发证检查机构应遵循的最低安全规定。对具体结构物和工艺生产系统,还应符合滩海石油工程建设系列标准的规定。本标准在内容设立上重要是油(气)生产工艺系统,未涉及钻井、修井和油(气)井的安全、移动式设施的稳定性问题及作业中的检查。本标准的附录A是标准的附录;本标准的附录B是提醒的附录。本标准由中国石油天然气总公司技术监督局和基建工程局提出。本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会归口。本标准重要起草单位:胜利
2、石油管理局海洋安全技术监督处(渤海浅海安全监督所)。本标准重要起草人 卢世红 王继法 任清河 林波 姜作风 陈建设 张勇 1 范围本标准规定了滩海油气田开发建设工程的勘察设计、建造施工、试运投产及发证检查应遵循的安全规则。本标准合用于在滩海区域内的油气田开发新建、扩建、改建工程。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的也许性。GB 19090 危险货品包装标志GB/T 255781 船用救生抛绳器GB 281189 安全帽GB 3107.291 船用红光降落伞信号GB
3、 3107.891 船用橙色烟雾信号GB 3107.1091救生圈用自亮浮灯及橙色烟雾组合信号GB 355283 船舶污染排放标准GB/T 401483 皮安全鞋GB 430284 救生圈GB 430384 船用救生衣GB/T 430484 船用工作救生衣GB 444584 救生艇绞车GB 469684 中国海区水上助航标志GB 491485 海洋石油开发工业含油污水排放标准GB 597986 海洋船舶噪声级规定GB 769187 涂装作业安全规程 劳动安全和劳动卫生管理GB 819687 机械设备防护罩安全规定GB 870288 电磁辐射防护规定GB 895888 缺氧危险作业安全规程GB
4、897888 污水综合排放标准GB 995388 保温救生服技术规定GB 995488 保温救生服实验方法GB/T 1083989 部分封闭救生艇型式与基本参数GB 1157389 全封闭救生艇技术条件GB/T 1157489 全封闭救生艇型式和基本参数GB 1162689 救助艇绞车GB/T 1186789 救生艇轴系技术条件GB 1186889 救生艇用柴油机组GB 1327191 锅炉大气污染物排放标准GBJ 11688 火灾自动报警系统设计规范SY 585893 石油公司工业动火安全规程SY 604494 浅海石油作业人员应急撤离条件IEC 33170 电缆的耐火特性IEC 53377
5、 船舶电气和电子设备的电磁兼容性中华人民共和国海洋环境保护法,1982年8月23日全国人民代表大会第9号公告,1983年3月1日起施行。中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例,1983年12月29日国务院发布。中华人民共和国防止船舶污染海域管理条例,1983年12月29日国务院发布。中华人民共和国海洋倾废管理条例,1985年3月6国务院发布。中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例实行办法,1990年9月20日国家海洋局发布。中国北方海区石油勘探开发作业航政管理暂行规定,天津港务监督局(87)港监字第4号文发布,1987年1月7日施行。中华人民共和国能源部海上固定平台安全规则,1
6、992年2月13日发布,1992年5月1日施行。中华人民共和国船舶检查局海船法定检查技术规则,1992年10月1日施行。3 证书和资格认可3.1从事滩海石油建设工程勘探设计、建造施工、试运投产及发证检查的所有单位,均应具有国家有关法规规定的资格。3.2从事海上石油作业的所有工作人员均应经有资格单位的安全培训和特种作业技术培训,并取得国家有关法规规定的相应的有效证书。3.3新建、扩建、改造的滩海石油设施均应经发证检查机构的检查,并获得国家有关法规规定的有效证书。注:1滩海石油设施(以下简称设施)系指在滩海区域内,用于石油作业的各种结构物、船舶及其他浮体装置,它涉及但不限于以下种类:移动式钻井平台
7、、采油平台、作业平台;固定式钻井平台、采油平台、人工岛;单点系泊、浮式储油装置、海上输油码头;滩海输油(气、水)管道、输送电力的动力电缆等。滩海石油设施发证检查机构系指经中国海洋石油作业安全办公室审查批准,并已获取“滩海石油设施发证检查机构资格证”的机构(以下简称“发证检查机构”)。3.4滩海石油设施上装设的所有设备均应具有符合所用规范、标准规定的出厂合格证,船用设备还应具有“船用产品认可证书”。作业者和发证检查机构应根据所用规范、标准和设备的重要性拟定需要进行出厂监检或实验的设备。3.5安装在危险区内的电气设备、电缆、电气仪表、控制系统及在危险区使用的便携式灯具、测试仪器仪表等,应有具有资格
8、单位颁发的符合该类危险区规定的防爆、防护等级证书。4 设计4.1设计条件4.1.1滩海环境条件4.1.1.1滩海环境条件系指所有影响滩海石油设施强度、稳定、建造、安装和使用的环境条件。它涉及但不限于:a)风、雾、降水、气温;b)水深、潮汐、波浪、海流、流冰、地震、海生物、海水温度、海水水质;c)海底地貌、工程钻孔资料等。4.1.1.2滩海环境条件应由具有资格的单位提供。4.1.1.3环境条件的原始资料必须可靠、连续和有代表性。推算设计环境条件的方法应是公认的。4.1.1.4环境条件的重现期应根据设施的用途、油(气)田生产的寿命、设施的重要限度和环境资料等因素进行技术经济评价后拟定。4.1.2油
9、(气)田开发工程条件油(气)田开发工程的重要设计条件为:a)油(气)田地理位置;b)油藏特性及开发方案;c)油藏流体物理性质及化学成分;d)钻井方案、完井方式及修井方式;e)井口流压和静压、井口流体温度、油气比、油水比及油田生产压降;f)油田生产寿命,逐年油、气、水产量及注水量;g)单井最大油、气、水日产量。4.1.3作业者对设计的规定作业者根据油(气)开发工程条件、设施的重要性及技术经济评价等因素对设计提出规定,设计者应对作业者的规定进行方案优化。重要的规定如下:a)设施的类型、主尺度、结构形式;b)设施的定员、自持力、使用年限;c)正常作业工况和风暴自存工况;d)可变载荷和甲板承载力;e)
10、油(气)生产工艺的特殊规定;f)采用的规范、标准等。4.2总体设计4.2.1钻井、修井总工艺设计根据4.1.2中a、b、d和e的条件和钻井、修井设备布置的规定,做出优化的钻井、修井总工艺设计。4.2.2油(气)田生产总工艺流程设计应根据油藏数据、油(气)田生产井布置、注水和机械采油方式以及4.1.2中a、b、c、d、e和f的有关数据,并使用公认的计算机程序进行物、热平衡计算,做出油(气)田生产总工艺流程的优化设计。4.2.3油(气)田开发工程总体布置对油(气)田开发工程方案应进行筛选和优化,做出涉及油(气)田开发工程所有设施的总体布置。4.2.4无人驻守平台的布置4.2.4.1在平台上宜设有相
11、应于中心平台进行遥控、遥测的可靠设施以及遥控、遥测失效时的安全设施。4.2.4.2不需设立在生活区,但需根据具体情况考虑设立暂避恶劣天气的简易处所,供维修人员临时使用。4.2.4.3设立安全可靠的登平台设施,保证维修人员上下平台的安全。4.2.4.4设立监视和防止外部人员登上平台的装置,保证平台的生产不因外部人员的登入而意外中断。4.2.5油(气)生产设施安全分析报告作业者在进行钻井和修井总工艺设计、油(气)田生产总工艺流程设计及油(气)田开发工程总体布置时,应对作业环境和条件进行安全分析和评价,就拟设计或拟选用的生产设施的可靠性做出概要说明,对突发性灾害事件的预测和应急措施等应同时编制在“油
12、(气)生产设施安全分析报告”中。4.3设施布置4.3.1布置原则在总体设计完毕的基础上,对设施布置及甲板设备布置应满足以下需要:a)生产作业;b)维修及事故解决;c)安全、防火、消防、人员逃生和救生;d)结构合理性;e)经济效益。4.3.2设施甲板高程设施最下层甲板应处在极端环境条件时潮汐与波浪最不利组合情况下的最大波峰高程以上,并留有适当气隙,以保证下层甲板的安全。4.3.3设施方位应根据风向、流向、流冰方向及使用安全规定拟定设施方位。4.3.4甲板通道和甲板间梯道应根据设施尺度大小、生产作业和人员逃生的需要设立两处或多处甲板通道和甲板间梯道。逃生通道的设立按18.2的规定。4.3.5井口区
13、布置4.3.5.1井口区布置在有良好自然通风的区域。若不也许,也可设于围蔽区内,但应设立必要的通风装置。4.3.5.2油、气井应设立与油藏压力相适应的井口装置,气井、自喷井、自溢井应根据实际情况选设井下安全阀或井上安全阀或两种阀组合。4.3.6原油储舱(罐)区布置4.3.6.1原油储舱(罐)区布置宜采用与生活区、生产区分开的设计原则,以保证留有足够的安全距离。若不也许时,也可设在一个平台上,但应采用可靠的安全措施。4.3.6.2原油储舱的布置一般宜采用隔离舱设计;布置在主甲板以下的水中原油储罐,其上方的甲板上不应设有生活区,并应有可靠的安全措施。4.3.6.3用于原油储舱(罐)的气体应采用惰性
14、气体。但对远离生活区、生产区的原油储罐,经“安全分析和功能评价”认为安全可靠时,可免设惰性气体系统。4.3.7危险区划分危险区划分应按所用规范、标准中关于危险区划分的规定,做出危险区划分图。注:设施上危险区分为以下三类:0类危险区:在正常操作条件下,连续地出现达成引燃或爆炸浓度的可燃性气体或蒸气区域;1类危险区:在正常操作条件下,断续地或周期性地出现达成引燃或爆炸浓度的可燃性气体或蒸气区域;2类危险区:在正常操作条件下,不大也许出现达成引燃或爆炸浓度的可燃性气体或蒸气,但在不正常操作条件下,有也许出现达成引燃或爆炸浓度的可燃性气体或蒸气区域。4.3.8防火隔壁和甲板的设立4.3.8.1在设施布
15、置中可考虑设立防火隔壁和甲板,以隔离危险区,或必要时,在危险区内形成安全处所。防火隔壁和甲板的设立原则和规定应符合附录A(标准的附录)的规定。4.3.8.2除非不可避免,安装在危险区内的机械设备应符合下列规定:a)所有危险区内的机械设备,其结构和安装应避免由静电或运动磨擦所产生的火花而引燃的危险以及机械设备裸露部件高温而引燃的危险。b)对于安装在危险区内的设备,应采用有效的安全措施。对于安装在危险区内的各类有火设备,应采用安全措施使其安装处所成为安全处所。4.4结构设计4.4.1一般规定4.4.1.1设施结构系指设施下部结构(涉及桩基和导管架)和上部结构。4.4.1.2结构设计必须以可靠的计算
16、分析为基础。使用的计算机程序应是公认的或发证检查机构认可的。所有计算分析和设计使用的方法必须符合所用规范,标准的规定。4.4.2荷载及荷载组合4.4.2.1结构设计荷载应涉及结构在建造、安装和工作期间也许碰到的所有荷载。这些荷载可以分为:固定荷载、活荷载、环境荷载和施工荷载。此外,在特殊情况下还应考虑也许发生的事故荷载。4.4.2.2荷载组合的基本原则应是结构在使用期间同时也许出现的最不利的荷载条件进行组合。4.4.3结构分析4.4.3.1结构分析涉及总体分析和局部分析。结构的总体分析应涉及静力分析和动力分析。在需要的情况下,结构的局部分析应涉及局部振动分析。4.4.3.2对于波浪作用分析,应
17、根据结构的自振周期选择分析方法。在结构的自振周期小于和等于3s时,可仅进行静力分析;在结构的自振周期大于3s时,应同时进行静力和动力分析。4.4.3.3使用静力方法进行冰对结构作用的分析。对于也许产生冰激振动的结构,应考虑冰引起的结构的动力响应。4.4.3.4对位于地震活动区域中的结构,应进行地震作用的分析。4.4.4钢结构的设计4.4.4.1钢结构设计一般采用许用应力法,或采用所用规范、标准中的其他方法。4.4.4.2在采用许用应力法时,应按照所用规范、标准拟定或计算基本许用应力。在采用极端环境条件荷载组合、冰荷载或地震荷载条件下,应考虑基本许用应力的增长。4.4.4.3钢结构设计应涉及构件
18、应力校核、构件连接设计、上部结构和下部结构之间过渡锥体的设计。4.4.5桩基础和灌浆设计4.4.5.1桩基础设计涉及桩的轴向承载能力和侧向承载能力的拟定。此外,桩基础设计还应涉及打桩期间接桩长度和应力计算以及桩可打入性分析。4.4.5.2桩的轴向承载能力计算应按所用规范、标准进行。在拟定桩的轴向承载能力时,应考虑沉桩方法、桩体构造和场地土壤情况。4.4.5.3桩的侧向承载能力可由考虑非线性基础的结构分析得到,也可在进行等效线性基础的结构总体分析后,由考虑非线性的单桩分析得到。4.4.5.4在结构的总体分析中,可根据设计规定和采用的方法使用线性基础或非线性基础进行桩基础模拟。在使用线性基础时,应
19、保证线性基础等效于实际的桩土系统;在使用非线性基础时,应可以模拟桩土系统的侧向荷载变位特性(py曲线)和轴向荷载变位特性(TZ和QZ曲线)。4.4.5.5对导管架式固定平台,可在导管架腿和桩之间的环形空间内灌注水泥浆。若需灌浆,其设计应重要涉及:a)水泥标号、数量;b)水泥浆的强度、相对密度、灌浆量;c)灌浆管线的强度、接口方式;d)在仅由水泥浆传递荷载的情况下,应根据被传递的荷载进行水泥浆连接的设计,需要时,可设立剪切键等以增长剪切强度。4.4.6材料4.4.6.1拟定设施结构所采用的钢材时,除应考虑钢材化学成分和力学性能外,还应考虑各部位结构所承受的应力状态、各构件的厚度、工作环境温度及钢
20、材的冲击韧性和抗层状撕裂的能力。4.4.6.2最小设计温度应考虑设施结构处在最低工作环境温度时不发生脆性破坏来选择钢材等级的温度。最低天文潮潮面以上结构的最低设计温度应比作业海区至少连续2023中最冷月月平均气温的算术平均值低5;最低天文潮潮面以下结构的最低设计温度应比作业海区至少连续2023中最冷月月平均海水温度的算术平均值低5。4.4.6.3重要结点和撑杆端部的钢材选择应考虑结点和撑杆端部的局部集中应力,一般宜选用比结构用钢高一级的钢材。4.4.6.4在设施建造中,若需钢材的替代,设计者应充足考虑替代钢材的化学成分和机械性能,必要时应进行有关分析、计算和实验。当证明替代钢材满足原设计规定或
21、作业者批准改变原设计规定,并经发证检查机构认可后,才干使用替代钢材。4.4.7其他结构设计在设施结构设计中,若采用除钢结构以外的其他材料的结构设计,设计者应充足了解该材料的化学成分和物理、化学性能,并满足所用规范、标准的规定。4.5防腐蚀设计4.5.1涂层设计4.5.1.1应按所用规范、标准的规定进行涂层设计。涂层系统应与被涂表面所处的环境、操作条件和使用年限相适应。应选用发证检查机构认可的涂料,底漆和面漆(涉及中间层漆)应互相配套。4.5.1.2为了操作安全与装饰,表白不同结构、管路系统和设备的功用;涂层系统的表面层应有明确的颜色,颜色的规定应符合所用规范、标准的规定。4.5.2镀层设计4.
22、5.2.1复杂的型材、结构件、输送腐蚀性介质的管线的内表面、设备的零部件和连接螺栓、仪表壳等,在难以用涂层保护或环境条件和操作条件需要时,应采用镀层防腐蚀。需要并也许时,可在镀层上覆盖涂层保护。4.5.2.2应按所用的规范、标准选用镀层材料。4.5.3阴极保护系统的设计4.5.3.1设施的阴极保护系统可以采用牺牲阳极或外加电流系统,也可采用两者联合的系统。4.5.3.2应根据钢结构所处的海洋环境条件、所用的钢材类别及钢结构构件的表面状况来选定其保护电位、保护电流密度值及计算保护面积,并拟定辅助阳极和牺牲阳极的数量、重量及安装位置。4.5.3.3辅助阳极和牺牲阳极的安装设计应满足外部荷载和电连接
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